Pertama Kalinya, Astronom Gunakan Gelombang Radio Deteksi Exoplanet

KOMPAS.com - Astronom seolah tak hilang akal untuk bisa menemukan keberadaan exoplanet dan untuk pertama kalinya mereka gunakan gelombang radio untuk menemukannya.

Melansir Science Alert, Minggu (1/3/2020), metode baru untuk menemukan exoplanet ini, terinspirasi dari aurora Jupiter.

Aktivitas gelombang radio dari bintang, yang disebut GJ 1151, dikaitkan dengan interaksi medan magnet bintang dan orbit planet. Seperti medan magnet Jupiter yang diketahui berinteraksi dengan bulan planet ini, Io.

Menurut mereka, ini adalah metode yang dapat membantu menemukan lebih banyak exoplanet atau planet di luar tata surya seperti Merkurius, Venus, Bumi dan Mars yang selama ini sulit ditemukan.

"Kami mengadaptasi pengetahuan dari beberapa dekade pengamatan gelombang radio Jupiter, untuk kasus bintang ini," kata astronom Joe Callingham dari Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON).

Callingham mengatakan pada versi Jupiter-Io, yakni bulan yang mengorbit pada planet Jupiter, telah ditingkatkan skalanya, diprediksi ada dalam sistem bintang planet.

"Dan pancaran yang kami amati ini sangat sesuai dengan teorinya," jelas Callingham.

Saat ini, ada dua cara utama dalam mendeteksi keberadaan exoplanet. Metode transit, adalah cara pertama, seperti yang digunakan pesawat luar angkasa TESS milik Badan Antariksa Amerika (NASA).

Sedangkan metode lain, yakni metode kecepatan radial yang akan mendeteksi goncangan samar di posisi bintang, saat ditarik oleh planet.

Akan tetapi, interaksi antara Jupiter dan Io sangat menarik. Sebab, interaksi mereka menghasilkan pancaran khas dalam panjang gelombang radio yang sebagian besar terpolarisasi secara melingkar.

Medan magnet Matahari tidak cukup kuat dan jaraknya terlalu jauh, untuk menghasilkan efek serupa berasal berinteraksi dengan planet-planet di Tata Surya, namun berbeda dengan bintang katai merah.

Bintang-bintang yang sangat kecil dan memiliki masa hidup yang panjang, memiliki medan magnet yang jauh lebih kuat dari pada Matahari, bahkan dari planet-planet yang lebih dekat dengan mereka.

Astronom Harish Vedantham dari ASTRON menjelaskan gerakan planet melalui medan magnet yang kuat dari katai merah bertindak seperti mesin listrik, sama seperti cara kerja dinamo sepeda.

"Ini menghasilkan arus besar yang akan menggerakkan aurora dan pancaran radio pada bintang," sambung Vedantham.

Gelombang radio dari bintang katai

Untuk mencari gelombang radio frekuensi rendah dalam menemukan exoplanet, Vedantham dan timnya menggunakan data dari survei yang dilakukan LOFAR, teleskop di Belanda.

Teleskop ini memindai langit di frekuensi radio rendah dan mengidentifikasi beberapa pancaran gelombang dan sejajar dengan bintang katai merah. Salah satunya adalah GJ 1151 yang dinilai menjadi kandidat sempurna untuk studi lebih lanjut.

Banyak katai merah, terutama yang terdeteksi dalam panjang gelombang radio, sangat bergejolak, memukul ruang di sekitar mereka dengan suar bintang dan berputar sangat cepat.

GJ 1151 berputar sangat lambat, yakni setiap 130 hari sekali. Sebagai salah satu bintang katai merah, GJ 1151 sangat tenang dibandingkan bintang redup lainnya.

Selain itu, bintang pendampingnya dapat disembunyikan, sehingga tim terpisah melakukan pengamatan cermat menggunakan instrumen High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher pada Italian Telescopio Nazionale Galileo di Spanyol.

Mereka merinci pencarian dan temuan mereka dalam sebuah makalah terpisah, di mana mereka mengesampingkan bintang pendamping lainnya, katai coklat, atau planet raksasa yang mungkin juga menjelaskan hasilnya.

"Berinteraksi bintang biner juga dapat memancarkan gelombang radio," kata astronom Benjamin Pope dari New York University.

Pope mengatakan dengan menggunakan pengamatan optik untuk menindaklanjuti, ia mencari bukti dari bintang pendamping yang menyamar sebagai exoplanet dalam data radio.

"Kami mengesampingkan skenario ini dengan sangat kuat, jadi kami pikir kemungkinan yang paling mungkin adalah planet seukuran Bumi yang terlalu kecil untuk dideteksi. Dengan instrumen optik kami," jelas Pope.

Dalam penelitian ini dipublikasikan dalam Nature Astronomy and the Astrophysical Journal Letters, para astronom menjelaskan semakin besar exoplanet yang ditemukan ini, semakin besar kemungkinan untuk mendeteksinya.

Exoplanet yang lebih kecil lebih sulit dipahami, tetapi metode baru yang menakjubkan ini menunjukkan exoplanet dapat dideteksi dengan menganalisa sinyal radio bintang.

Vedantham mengungkapkan tujuan jangka panjang dari studi ini adalah untuk menentukan apa dampak aktivitas magnetik bintang itu terhadap kelayakhunian exoplanet, dan pancaran radio adalah bagian besar dari teka-teki itu.

"Pekerjaan kami telah menunjukkan bahwa (studi) ini layak dengan teleskop radio generasi baru dan menempatkan kami di jalur yang mengasyikkan (untuk mengungkap keberadaan exoplanet)," jelas Vedantham.